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Biomécanique de laBiomécanique de lachevillecheville

Pr Gilbert VERSIERService de chirurgie orthopédique

HIA Begin 94160 St-Mandé

L’iconographie est notamment issue des ouvrages de Mr Netter et Kapandji.

Biomécanique de laBiomécanique de lachevillecheville

1- introduction1- introduction2- rappels anatomiques2- rappels anatomiques3- mouvements3- mouvements4- muscles moteurs4- muscles moteurs5- stabilisation articulaire5- stabilisation articulaire

INTRODUCTIONINTRODUCTION--articulation articulation trochléenne trochléenne à un seul degré de libertéà un seul degré de liberté- articulation très serrée- articulation très serrée- système de tenon et mortaise- système de tenon et mortaise- axe de travail sagittal- axe de travail sagittal- contraintes très élevées- contraintes très élevées

* poids du corps* poids du corps* énergie cinétique (marche, course, saut)* énergie cinétique (marche, course, saut)

RAPPELS ANATOMIQUESRAPPELS ANATOMIQUES

Système de tenon Système de tenon –– mortaise mortaise- tenon - tenon astragalienastragalien- pince - pince bimalléolairebimalléolaire


Les pièces osseusesLes pièces osseuses


La poulie La poulie astragalienneastragalienne::

- gorge médiane vers le dehors- gorge médiane vers le dehors

- versant - versant intint et et extext convexe convexe

- + large en avant- + large en avant

- joues asymétriques adaptées- joues asymétriques adaptéesaux malléoles (aux malléoles (extext + gde, plus + gde, plus postpost.).)

RAPPELS ANATOMIQUESRAPPELS ANATOMIQUESMalléoles asymétriquesMalléoles asymétriques

- en taille- en taille

- en forme- en forme

- en hauteur- en hauteur

- dans plan sagittal- dans plan sagittal

RAPPELS ANATOMIQUESRAPPELS ANATOMIQUESLes ligaments:Les ligaments:

- LLI- LLI

- LLE- LLE

- renforcements capsulaires- renforcements capsulaires

* antérieurs* antérieurs

* postérieurs* postérieurs

- les ligaments - les ligaments péronéo-tibiauxpéronéo-tibiaux inférieurs inférieurs

Vue externeVue externe

Le ligament latéral externeLe ligament latéral externe

- 3 faisceaux- 3 faisceaux

Vue interneVue interne

Le ligament latéral interneLe ligament latéral interne

- plan profond (2 faisceaux)- plan profond (2 faisceaux)

- plan superficiel (- plan superficiel (ligaliga. deltoïdien). deltoïdien)

MOUVEMENTSMOUVEMENTS1- position de référence1- position de référence2- 2- flexion-extensionflexion-extension

et en associationet en association3- 3- abduction-adductionabduction-adduction4- 4- supination-pronationsupination-pronation5- 5- valgus-varusvalgus-varus6- mouvements combinés6- mouvements combinés

1- position de référence1- position de référence

2- 2- flexion-extensionflexion-extensionApanage de la Apanage de la tibio-astragaliennetibio-astragalienneNégligeable dans les autres articulationsNégligeable dans les autres articulationsMesure se fait genou en flexion:Mesure se fait genou en flexion:

- - dorsi-flexiondorsi-flexion de 20 à 30°(45° chez asiatiques) de 20 à 30°(45° chez asiatiques)- extension (ou flexion plantaire) de 30 à 50°- extension (ou flexion plantaire) de 30 à 50°

Plan sagittal oblique Plan sagittal oblique (perpendiculaire axe (perpendiculaire axe bimalléolairebimalléolaire))

influence possible des mouvements des autres influence possible des mouvements des autres articulations dans les amplitudes articulations dans les amplitudes extrèmesextrèmes (creusement ou (creusement ou applatissementapplatissement de la voûte plantaire) de la voûte plantaire)

2- 2- flexion-extensionflexion-extension

Mesure genou en flexionMesure genou en flexion

Tous les autres mouvements proviennent Tous les autres mouvements proviennent de lde l’’association de mouvements de la chevilleassociation de mouvements de la chevilleet du pied: chaîne et du pied: chaîne polyarticulairepolyarticulaire

3- 3- adduction-abductionadduction-abduction

4- 4- supination-pronationsupination-pronation

5- 5- valgus-varusvalgus-varus

6- mouvements combinés6- mouvements combinés

MUSCLES MOTEURSMUSCLES MOTEURS

1- muscles antérieurs1- muscles antérieurs2- muscles latéraux2- muscles latéraux3- muscles postérieurs3- muscles postérieurs

a- superficielsa- superficielsb- profondsb- profonds

MUSCLES MOTEURSMUSCLES MOTEURS1- muscles antérieurs1- muscles antérieurs- jambier antérieur- jambier antérieur- extenseur propre du I- extenseur propre du I- extenseur commun des orteils- extenseur commun des orteils- péronier antérieur- péronier antérieur

(inconstant)(inconstant)

MUSCLES MOTEURSMUSCLES MOTEURS

2- muscles latéraux2- muscles latéraux- externes: - externes: fléchisseurs et fléchisseurs et éverseurséverseurs * court * court péronier latéralpéronier latéral

* long * long péronier latéralpéronier latéral- internes: - internes: fléchisseurs et inverseursfléchisseurs et inverseurs

* jambier postérieur* jambier postérieur** fléchisseur commun des orteils fléchisseur commun des orteils* fléchisseur propre du I* fléchisseur propre du I

Vue interneVue interne

Vue externeVue externe

MUSCLES MOTEURSMUSCLES MOTEURS3- muscles postérieurs3- muscles postérieurs

a- superficielsa- superficiels- jumeaux- jumeaux- soléaire- soléaire

MUSCLES MOTEURS MUSCLES MOTEURS3- muscles postérieurs3- muscles postérieurs

b- profondsb- profonds- jambier postérieur- jambier postérieur- fléchisseurs communs des- fléchisseurs communs des

orteilsorteils- fléchisseur propre du I- fléchisseur propre du I

Innervation systématisée:Innervation systématisée:- L5 commande la - L5 commande la dorsiflexiondorsiflexion- S1 commande la flexion plantaire- S1 commande la flexion plantaire

STABILISATIONSTABILISATIONARTICULAIREARTICULAIRE

La stabilité de la cheville doit êtreLa stabilité de la cheville doit êtreassurée dans le plan horizontal etassurée dans le plan horizontal etdans le plan sagittal grâce à 3dans le plan sagittal grâce à 3élémentséléments1- squelette1- squelette2- ligaments2- ligaments3- muscles3- muscles


1- La stabilisation transversale1- La stabilisation transversale

importante pour empêcher la importante pour empêcher lacheville de virer en valgus ou encheville de virer en valgus ou envarus:varus:

- stabilisation passive- stabilisation passive- stabilisation active musculaire- stabilisation active musculaire


1- La stabilisation transversale1- La stabilisation transversale a- réglage actif de la pince a- réglage actif de la pince tibio-fibulairetibio-fibulaire b- rôle stabilisateur des ligaments collatéraux b- rôle stabilisateur des ligaments collatéraux c- rôle stabilisateur des muscles c- rôle stabilisateur des musclesAAucune de ces formations isolées ne pourraitucune de ces formations isolées ne pourraitrésister durablement sans srésister durablement sans s’é’étirer définitivementtirer définitivement(donc source de laxité chronique)(donc source de laxité chronique)


1- La stabilisation transversale1- La stabilisation transversalea- réglage actif de la pince a- réglage actif de la pince tibio-fibulairetibio-fibulaire

- élément essentiel de la stabilité- élément essentiel de la stabilité- l- l’’APT sup. :APT sup. :

* regarde en DD, AV, et Haut* regarde en DD, AV, et Haut* ligaments obliques en bas et en dehors* ligaments obliques en bas et en dehors* la tête de la * la tête de la fibulafibula tourne longitudinalement tourne longitudinalement et glisse dans tout sens du plan articulaire et glisse dans tout sens du plan articulaire

- péroné courbe, courbure modifiable- péroné courbe, courbure modifiableselon lselon l’’action des musclesaction des muscles

En flexion plantaire (danse sur pointe du pied):En flexion plantaire (danse sur pointe du pied):- sous l- sous l’’action des extenseurs qui saction des extenseurs qui s’’insèrent sur la insèrent sur la fibulafibula,,

le péroné sle péroné s’’allonge, tourne en rotation externe et sallonge, tourne en rotation externe et s’’abaisseabaisse- cela resserre la pince alors que l- cela resserre la pince alors que l’’astragale présenteastragale présente

sa partie la plus étroitesa partie la plus étroite

Ainsi en flexion plantaire active (action musculaire) resserre la pince. EnAinsi en flexion plantaire active (action musculaire) resserre la pince. Enflexion plantaire passive, lflexion plantaire passive, l’’astragale ballotte dans la mortaiseastragale ballotte dans la mortaise

En En dorsi-flexiondorsi-flexion, les déplacements du péroné sont inversés:, les déplacements du péroné sont inversés:- ascension- ascension- rotation interne- rotation interne- écartement de la pince pour accueillir la partie large du- écartement de la pince pour accueillir la partie large du

talustalus


1- La stabilisation transversale1- La stabilisation transversaleb- rôles des ligaments collatérauxb- rôles des ligaments collatéraux

les ligaments empêchent le talus de tournerles ligaments empêchent le talus de tourneren pronation ou en supination en agissant suren pronation ou en supination en agissant sur la la tibio-astragaliennetibio-astragalienne et la et la sous-astragaliennesous-astragalienne..Chacun des faisceaux du LLI ou du LLE, assure laChacun des faisceaux du LLI ou du LLE, assure lastabilisation en varus (pour le LLE) ou en valgusstabilisation en varus (pour le LLE) ou en valgus(pour le LLI)pour chaque degré de (pour le LLI)pour chaque degré de flexion-extensionflexion-extension

Les faisceaux antérieurs du LLI et du LLE retiennent le col du talusLes faisceaux antérieurs du LLI et du LLE retiennent le col du taluset sont mis en tension lors de la flexion plantaire (entorse en varus)et sont mis en tension lors de la flexion plantaire (entorse en varus)

Les faisceaux du LLE contrôle le varus.Les faisceaux du LLE contrôle le varus.Les faisceaux du LLI contrôle le valgus.Les faisceaux du LLI contrôle le valgus.


1- La stabilisation transversale1- La stabilisation transversalec- rôle stabilisateur des musclesc- rôle stabilisateur des muscles

- rôle sur la pince des muscles qui s- rôle sur la pince des muscles qui s’’insèrentinsèrent sur la sur la fibulafibula- rôle des péroniers latéraux sur le contrôle- rôle des péroniers latéraux sur le contrôleactif du varus (contraction actif du varus (contraction valgisantevalgisante) car ) car éverseurséverseurset extenseurset extenseurs- rôle des muscles postérieurs profonds qui sanglent- rôle des muscles postérieurs profonds qui sanglent et stabilisent l et stabilisent l’’arrière piedarrière pied- rôle + important des muscles - rôle + important des muscles valgisantsvalgisants car cartendance au varus de ltendance au varus de l’’arrière piedarrière pied


1- La stabilisation transversale1- La stabilisation transversaleLa coordination musculaire estLa coordination musculaire est

indispensable dindispensable d’’autant que ces muscles règlentautant que ces muscles règlentll’’appui du pied au sol qui peut induire desappui du pied au sol qui peut induire dessollicitations de la cheville sollicitations de la cheville tréstrés variables. Cette variables. Cettecoordination est possible grâce aux très nombreuxcoordination est possible grâce aux très nombreuxmécanorécepteurs mécanorécepteurs capsulo-ligamentairescapsulo-ligamentaires et etmusculairesmusculaires

La proprioception est ici maximale,La proprioception est ici maximale,base de la rééducation après un épisode dbase de la rééducation après un épisode d’’instabilitéinstabilité


2- La stabilisation antéro-postérieure2- La stabilisation antéro-postérieureà la marche, il existe des contraintes à la marche, il existe des contraintes subluxantessubluxantesantérieures ou postérieures.antérieures ou postérieures.Il existe des stabilisateurs antérieurs etIl existe des stabilisateurs antérieurs etdes stabilisateurs postérieursdes stabilisateurs postérieurs

Les stabilisateurs antérieursLes stabilisateurs antérieurs

Les stabilisateurs postérieurs freinent lLes stabilisateurs postérieurs freinent l’é’échappéechappéepostérieur du taluspostérieur du talus

Malléole postérieureMalléole postérieurePince Pince tibio-fibulairetibio-fibulaire

Fx Fx postpost des ligaments des ligamentsMuscles indirectement par laMuscles indirectement par la

pincepince

Toute étude de la cheville doit être intégrée dansToute étude de la cheville doit être intégrée dansune étude plus globale car les contraintesune étude plus globale car les contraintesdépendent:dépendent:

- de tout le membre inférieur (axes)- de tout le membre inférieur (axes)- de la position du pied au sol- de la position du pied au sol- de la coordination musculaire- de la coordination musculaire- de son état ligamentaire- de son état ligamentaire

et surtout des autres articulations du pied avec en et surtout des autres articulations du pied avec enparticulier la particulier la sous-astragaliennesous-astragalienne

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